DE69407128T2

DE69407128T2 - Condensing boiler in modular design for heating systems

Info

Publication number: DE69407128T2
Application number: DE69407128T
Authority: DE
Inventors: Dante Ferroli
Original assignee: Ferroli SpA
Current assignee: Ferroli SpA
Priority date: 1993-09-22
Filing date: 1994-09-20
Publication date: 1998-07-09
Anticipated expiration: 2014-09-21
Also published as: ITMI930732V0; IT230419Y1; EP0645591B1; EP0645591A1; DK0645591T3; ATE160859T1; ES2111893T3; ITMI930732U1; DE69407128D1

Abstract

The present invention relates to a modular construction improved boiler for heating systems, which has been specifically designed for reducing the emission of polluting substances, which is characterized in that each boiler module comprises two side metal constructions (2), each of which comprises a closed gap (3), the side wall of which is provided with a plurality of fins (5). These constructions or assemblies (2) can be assembled to the sides of one or more intermediate metal assemblies, each of which comprises a further closed gap (3), the two side walls of which comprise a plurality of cooling fins (8), in order to provide suitable heat exchangers. On the top of these exchangers there are provided suitable combustion chambers (10) for burning therein a gaseous substance pre-mixed with air. <IMAGE>

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION

Die vodiegende Erfindung bezieht sich auf einen Brennwertkessel modularer Bauweise für Heizsysteme, der mit einem Brenner zur Verbrennung eines Luft-Gas-Gemisches ausgestattet ist und spezifisch dazu entworfen wurde, um den Ausstoß umweitverschmutzender Substanzen, wie zum Beispiel Stickoxide oder Kohlenstoffoxide, in die Atmosphäre zu reduzieren, und um eine höchstmögliche Effizienz durch die Kondensation der Verbrennungsprodukte zu erreichen.The present invention relates to a condensing boiler of modular construction for heating systems, equipped with a burner for the combustion of an air-gas mixture and specifically designed to reduce the emission of pollutants into the atmosphere, such as nitrogen oxides or carbon oxides, and to achieve the highest possible efficiency through the condensation of the combustion products.

Gegenwärtig sind schon eine Vielzahl von Brennwertkesseltypen für Heizsysteme auf dem Markt, die gasförmige Substanzen verbrennen und die Verbrennungsprodukte kondensieren, wie zum Beispiel in EP-A-0647641 beschrieben.Currently, there are already a variety of condensing boiler types for heating systems on the market that burn gaseous substances and condense the combustion products, as described for example in EP-A-0647641.

Frühere Brennwertkessel der oben beschriebenen Ausführung haben den Nachteil, daß sie vom Standpunkt der Herstellung sehr komplex sind, insbesondere was die Kühlsysteme innerhalb des zugehörigen Brenners anbetrifft, die den Ausstoß der umweitverschmutzenden Substanzen verringern sollen.Previous condensing boilers of the type described above have the disadvantage of being very complex from a manufacturing point of view, particularly as regards the cooling systems within the associated burner, which are intended to reduce the emission of polluting substances.

Entsprechend haben die obigen Brennwertkessel aus dem Stand der Technik einen relativ hohen Preis, da sie in vergleichsweise langwierigen Produktionszyklen hergestellt werden.Accordingly, the above-mentioned state-of-the-art condensing boilers have a relatively high price, since they are manufactured in comparatively lengthy production cycles.

SUMMARY OF THE INVENTION

Das Dokument EP-A-0547841 beschreibt einen verbesserten Brennwertkessel modularer Bauweise, der im wesentlichen die Merkmale aufweist, die im Oberbegriff des Hauptanspruchs beschrieben werden.The document EP-A-0547841 describes an improved condensing boiler of modular construction, which essentially has the features described in the preamble of the main claim.

Dementsprechend ist das Hauptziel der voriiegenden Erfindung die.Accordingly, the main object of the present invention is to.

Überwindung der oben erwähnten Probleme und Nachteile, indem ein Brennwertkessel für Heizsysteme samt verbessertem Kühlsystem zur Verfügung gestellt wird, der in modularer Bauweise hergestellt wird und aus Bauteilen besteht, die leicht zusammengebaut werden konnen und somit Herstellungszeit und -kosten des Kessels wesentlich reduzieren.Overcoming the above mentioned problems and disadvantages by providing a condensing boiler for heating systems with an improved cooling system, which is manufactured in a modular design and consists of components that can be easily assembled, thus significantly reducing the manufacturing time and cost of the boiler.

Innerhalb des Bereichs des oben erwähnten Ziels ist es ein Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung, einen solchen Brennwertkessel bereitzustellen, der nach rein wirtschaftlichen Gesichtspunkten sehr konkurrenzfähig ist.Within the scope of the above-mentioned aim, a main object of the present invention is to provide such a condensing boiler which is very competitive from a purely economic point of view.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, einen Brennweitkessel für Heizsysteme bereitzustellen, der einen sehr geringen Ausstoß von Umweltschadstoffen und einen hohen thermischen Wirkungsgrad und eine wirksame Kondensation der Verbrennungspmdukte aufweist.Another object of the present invention is to provide a combustion boiler for heating systems which has a very low emission of environmental pollutants and a high thermal efficiency and an effective condensation of the combustion products.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, einen solchen verbesserten Brennwertkessel für Heizsysteme bereitzustellen, dessen Anwendung sehr zuverlassig und sicher ist.A further object of the present invention is to provide such an improved condensing boiler for heating systems, the use of which is very reliable and safe.

Einem Aspekt der vorliegenden Erfindung entsprechend werden das oben erwähnte Ziel und die oben erwahnten Gegenstände, wie auch weitere Gegenstände, die nachfolgend auge nschelnlicher werden, durch einen verbesserten Brennwertkessel modularer Bauweise für Heizsysteme erreicht, der im Einklang mit dem Hauptanspruch insbesondere dazu entwickelt wurde, um den Ausstoß umweltschädlicher Substanzen zu verringern.According to one aspect of the present invention, the above-mentioned aim and objects, as well as other objects which will become more apparent hereinafter, are achieved by an improved condensing boiler of modular construction for heating systems, which, in accordance with the main claim, has been particularly designed to reduce the emission of environmentally harmful substances.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erflndung werden nachfolgend hierin durch die nachstehende, detaillierte Offrenbarung einer bevorzugten, wenn auch nicht einzig möglichen, der Erfindung entsprechenden Ausführungsform des Brennwertkessels deutlicher gemacht werden, die durch ein andeutendes Beispiel in den Abbildungen der beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht wird, worin:Further characteristics and advantages of the present invention will be made clearer hereinafter by the following detailed disclosure of a preferred, although not the only possible, embodiment of the condensing boiler according to the invention, which is illustrated by an indicative example in the figures of the accompanying drawings, in which:

Abbildung 1 eine frontale Querschnittsansicht ist, die die Hauptbestandteile des verbesserten Brennwertkessels nach der Erfindung zeigt, die zwei Metallteile oder -aufbauten umfaßt, die an die Seiten einer in der Mitte befindlichen Konstruktion möntiert werden und mit Seitenwanden ausgestattet sind, die eine Vielzahl von Kühirippen aufweisen und somit ein Paar von Wärmetauschern darstellen; undFigure 1 is a front cross-sectional view showing the main components of the improved condensing boiler according to the invention, which comprises two metal parts or assemblies mounted on the sides of a central structure and provided with side walls having a plurality of cooling fins and thus constituting a pair of heat exchangers; and

Abbildung 2 eine Querschnittsansicht von oben des in Abbildung 1 gezeigten Brennwertkessels darstellt, in der weitere auf der oberen Fläche der Brennkammem angebrachte Kühirippen dargestellt sind.Figure 2 is a top cross-sectional view of the device shown in Figure 1. condensing boiler, showing additional cooling fins mounted on the upper surface of the combustion chambers.

EESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT

Unter Bezugnahme auf die Numerierung in den oben erwähnten Abbildungen ist der Brennwertkessel für Heizsysteme, der insgesamt durch Nummer 1 angezeigt wird, gekennzeichnet durch seine modulare Bauweise, die mehrere Module einschließt.With reference to the numbering in the figures mentioned above, the condensing boiler for heating systems, indicated overall by number 1, is characterized by its modular construction, which includes several modules.

Die Herstellung dieser Module wird in sehr kurzer Zelt bewerkstelligt und dementsprechend werden die Module einen sehr niedrigen und konkurrenzfähigen Preis haben.The production of these modules will be accomplished in a very short time and accordingly the modules will have a very low and competitive price.

Jedes modulare Element des Brennwertkessels umfaßt Insbesondere zwei metallene Konstruktionen oder Zusammenbauten 2, die beide einen Wasser beinhaltenden, geschlossenen Zwischenraum 3 einschließen; die Seitenwand 4. dieses Zwischenraums ist dabei so gestaltet, daß sie eine Vielzahl von Kührippen 6 aufweist.Each modular element of the condensing boiler comprises in particular two metal structures or assemblies 2, both of which enclose a closed space 3 containing water; the side wall 4 of this space is designed in such a way that it has a plurality of cooling fins 6.

Die Zusammenbauten 2 werden auf geeignete Weise an der Seite einer oder mehrerer Metallkonstruktionen oder -zusammenbauten 6 montiert, die wiederum einen weiteren. Wasser beinhaltenden, geschlossenen Zwischenraum 7 umfassen, dessen zwei Seftenwände mit Kühlrippen 8 ausgestattet sind, die in ihrer Form den oben erwahnten Kühlrippen 5 gleichen.The assemblies 2 are suitably mounted on the side of one or more metal structures or assemblies 6, which in turn comprise a further closed space 7 containing water, the two side walls of which are equipped with cooling fins 8, which are similar in shape to the cooling fins 5 mentioned above.

Das vorstehend erwähnte Montieren der Module, das leicht mit bekannten Montagemethoden durchgeführt werden kann, wird es möglich machen, Leitungen 9 in Spiralform anzubringen, die, wie in Abbildung 1 zu sehen ist, als Wärmetauscher wirken werden.The above-mentioned assembly of the modules, which can be easily carried out using known assembly methods, will make it possible to install pipes 9 in a spiral shape which, as can be seen in Figure 1, will act as heat exchangers.

Über jedem Wärmetauscher 9 ist eine Brennkammer 10 bzw. ein Brenner bereitgestellt, in der ein Gemisch eines gasförmigen Brennstoffs verbrannt werden kann, das man durch ein vorheriges Mischen einer gasförmigen Substanz mit Luft erhält.Above each heat exchanger 9, a combustion chamber 10 or a burner is provided in which a mixture of a gaseous fuel obtained by previously mixing a gaseous substance with air can be burned.

Dieses wird insbesondere dadurch erreicht, daß ein Gas von einer Röhre 11 in das Innere eines Gebläses 12 geleitet wird.This is achieved in particular by passing a gas from a tube 11 into the interior of a blower 12.

Dieses Gebläse 12 wird das resultierende Gas-Luft-Gemisch durch Röhren 13 und Gitter 14, die den jeweiligen Erfordernissen entsprechen und aus jedem geeigneten Material gefertigt sein können, in diese Brennkammer 10 befördern.This fan 12 will convey the resulting gas-air mixture into this combustion chamber 10 through tubes 13 and grids 14, which correspond to the respective requirements and can be made of any suitable material.

Die obere Fläche jeder Kammer 10 ist oben mit einer Vielzahl von Kühlrippen 15 versehen, die in Abbildung 2 gezeigt sind und die Gitter 14 kühlen werden. Darunter kommunizleren die Wärmetauscher 9 untereinander über einen Durchgang 16, der am unteren Ende des Brennwertkessels 1 angebracht ist, wo sich auch eine Röhre 18 für den Ausstoß oder das Absaugen der kondensierten Verbrennungsprodukte befindet. Somit wird sich während der Brennphase des gasförmigen Gemischs, die in den Kammern 10 durch einen Funken, der zwischen den Spitzen einer. bekannten Elektrodenvorrichtung erzeugt wird, eingeleitet wird und abläuft, die erzeugte Wärme durch die Wände der Wärmetauscher 9, die wie gezeigt spiralförmig sind, zerstreuen.The upper surface of each chamber 10 is provided at the top with a plurality of cooling fins 15, shown in Figure 2, which will cool the grids 14. Below, the heat exchangers 9 communicate with each other via a passage 16 provided at the lower end of the condensing boiler 1, where there is also a pipe 18 for the expulsion or extraction of the condensed combustion products. Thus, during the combustion phase of the gaseous mixture, which is introduced and takes place in the chambers 10 by a spark generated between the tips of a known electrode device, the heat generated will dissipate through the walls of the heat exchangers 9, which are spiral-shaped as shown.

Insbesondere werden diese Wände der Wärmetauscher 9 durch das Wasser gekühlt werden, das in den seitlichen Zwischenräumen 3 und durch den Zwischenraum 7 zirkuliert.In particular, these walls of the heat exchangers 9 will be cooled by the water circulating in the lateral spaces 3 and through the space 7.

Das Abgas wird schnell durch einen seitlich am Brennwertkessel 1 angebrachten Kamin 17 ausgestoßen, nachdem es die oben erwähnten Durchgänge 16 passiert hat.The exhaust gas is quickly expelled through a chimney 17 mounted on the side of the condensing boiler 1 after it has passed through the passages 16 mentioned above.

Die obige Darstellung sollte deutlich gemacht haben, daß die Erfindung die beabsichtigten Gegenstände und Ziele vollständig erreicht.The above statement should have made it clear that the invention fully achieves the intended objects and aims.

Bei der Verwirklichung der Erfindung können jegliche Materialien verwendet werden, vorausgesetzt. daß sie mit der beabsichtigten Verwendung und den den Anforderungen entsprechenden Ausmaßen und Formen vereinbar sind und auch sonstigen Ansprüchen genügen.Any materials may be used in implementing the invention, provided that they are compatible with the intended use and the dimensions and shapes required, and also meet other requirements.

Claims

1. A Condensing boiler of modular construction for heating systems, designed in particular to reduce the emission of environmentally harmful substances, said boiler (1) comprising a plurality of heating modules, each of which comprises two metal side parts (2), each of these parts (2) comprising a closed intermediate space (3), the side wall of which is equipped with a plurality of cooling fins (5) so as to provide suitable heat exchangers (9), on the upper end of which combustion chambers (10) are provided for the combustion therein of a gaseous substance premixed with air, and wherein these two metal side parts (2) are adapted to be mounted on the sides of one or more metal intermediate parts (6), each of which comprises a further closed intermediate space (7), the two side walls of which are equipped with a plurality of cooling fins (8).

2. A condensing boiler for heating systems according to claim 1, characterized in that these closed spaces (7) are adapted to contain water for cooling these heat exchangers (9) therein.

3. A condensing boiler according to claim 1 and 2, characterized in that the internal shape of these heat exchangers (9) is that of a spiral.

4. A condensing boiler according to one or more of the preceding claims, characterized in that this premixing of gas and air is carried out by passing gas through a pipe (11) into a fan (12) which conveys the gas/air mixture through suitable pipes (13) and grates (14) into this combustion chamber (10)

5. A condensing boiler according to one or more of the preceding claims, characterized in that the upper surface of each of said combustion chambers (10) is provided with a plurality of cooling fins (15) for Cooling these grates (14).

6. A condensing boiler according to one or more of the preceding claims, characterized in that each of these heat exchangers (9) is connected at its bottom to a line (18) arranged at the lower end part of the boiler (1), which line (18) is adapted to remove the condensed combustion products from it.

7. A condensing boiler according to one or more of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas is discharged from a shaft (17) which is arranged laterally of this boiler (1) or behind it.